ICAO先进空中交通研究组(AAM SG)及其正在开展的工作

文摘   2024-06-10 09:55   四川  

国际民航组织的使命是依据《国际民用航空公约》对国际民用航空活动进行协调和管理,旨在制定国际航行的原则和技术,促进国际航空运输的规划和发展,确保国际民航安全有序发展,从而支持一个安全、高效、经济上可持续、对环境负责的全球民用航空业。

空中航行委员会(Air Navigation Commission - ANC),是负责全球范围和运行安全有关所有领域的标准和政策的制定以及运行安全的监管和实施。在所有的标准和政策中,标准和建议措施(SARPs)和航行服务程序(PANS)对各成员国和其他利益攸关方至关重要,它们为统一全球空中和地面航空安全和效率、全球空中导航设施和服务的功能和性能要求的标准化以及航空运输的有序发展提供了根本基础。
SARPs和PANS的制定遵循一个结构化、透明和多阶段的过程,通常称为“修正过程”或“标准制定过程”,许多SARPs随着技术的发展和创新不断更新和拓展。通常一项新的或改进的标准、建议的做法或程序的初步提案需要大约两年的时间才能正式通过或核准,最终列入《国际民用航空公约》附件和PANS。
先进空中交通(AAM)是一种正在发展中的航空形式,它代表了航空运输的转型,具有新技术和新航空运营类型,当前航空运输方式和空中交通方式无法支撑它所需要的高密度、高度自动化和协作式的运行环境。国际民航组织认为,AAM运行将通过一系列创新技术实现,其中包括自动化交通管理、数字生态系统和可持续航空解决方案,以及新的飞机设计、通信手段和基础设施建设等。
在第41届国际民航组织大会(2022年9月27日-10月7日)上,ICAO达成共识,即需要尽快对快速发展的先进空中交通生态系统采取行动,建立一套全球统一的框架以及相关规范和指导文件,并充实到SARPs和PANS中去。
在空中航行委员会的领导下,先进空中交通研究小组(AAM Study Group - AAM SG)于2022年12月宣告成立,来协助国际民航组织开展的先进空中交通相关研究工作,以确保全球互操作性和协调性。2023年5月1日至5日,第一次研究小组全体会议(AAM SG/1)在蒙特利尔举行,会议决定在研究小组下面成立三个主要工作组(Working Group - WG),分别是愿景工作组(VISION WG)、小型无人航空器系统(UAS)和无人航空器系统交通管理(UTM)工作组(Small UAS and UTM WG)和探索工作组(EXPLORE WG)。在2023年12月11日至15日在蒙特利尔举行的第二次研究小组全体会议(AAM SG/2上,小型无人机系统和无人驾驶航空器系统交通管理工作组被更名为指导文件开发工作组(Guidance Development WG)。

研究组的起始成员来自15个成员国和16个国际组织的28位组员和15位专家顾问。ICAO秘书处和空中航行委员会赋予AAM SG的总体目标是:
  • 支持秘书处制定与AAM相关的整体愿景和框架文件;
  • 作为国际民航组织AAM相关工作的协调中心,旨在确保全球互操作性和协调性;

  • 对AAM生态系统进行评估;

  • 对现有实践规范、国际民航组织的规定与国际民航组织可能提出的要求之间的差距进行分析;

  • 制定初步指导材料和全球框架大纲;

  • 为AAM战略和未来工作提出咨询和建议。

愿景工作组 (VISION WG)

工作范围

为了进行差距分析,并为国际民航组织未来AAM工作计划和战略提出建议,AAM研究组需要从全球角度清楚地了解AAM生态系统、其组成部分(子集和推动因素)、上述组成部分之间的相互作用以及与其他空域用户的相互关系。

目标

回顾AAM研究组的工作范围和目标,通过职权范围(ToRs),从全球角度评估AAM生态系统、其组成部分(子集和推动因素)、上述组成部分之间的相互作用,以及与其他空域用户以及传统航空系统的相互作用,并提供:

  • 描述AAM当前和未来状态的描述,以及足够详细的AAM生态系统,以及可能使用基于成熟度和风险的方法;
  • 对需要迅速开展的工作提出建议;以及

  • 提出可能纳入AAM战略规划的推荐要素。

愿景工作组具体工作包括,初始原则和愿望、确定和定义推动因素、愿景的支柱、假设/挑战、描述理想愿景、概述演进步骤、AAM 的影响(评估环境影响,确保安全和安保)、AAM的优越性、传统航空和AAM生态系统融合、以及结论,建议和执行纲要。
工作组定义的推动因素包括,地面基础设施、安全与法规、社会接受度、新飞机能力(机上飞行员,远程驾驶等)、准确的天气预报、数据和连通性、空域集成、技术与创新 、政府支持、和互联的安全沙箱技术等。

指导文件开发工作组(Guidance Development WG)

工作范围

作为AAM生态系统的一部分,无人航空器系统交通管理(UTM)很可能是早期实现AAM的推力之一。AAM SG的职责范围要求其人员制定初步指导材料。UTM已经在世界各地根据不同的监管和标准框架加以实施。因此,早期阶段的融合将支持全球协调和互操作性的总体目标。由于缺乏与实现小型无人机系统运行的基本条例相关的实施指南,一些国际民航组织缔约国没有完整的运行框架,这限制了这些国家利用小型无人机系统带来的潜在社会效益,并有可能影响潜在的人道主义援助和救灾活动等。这些问题可以通过出版国际民航组织手册来支持UTM的实施加以克服。UTM的未来发展将适应所有空域活动用户。

工作目标

指导文件制定工作组的目标是支持AAM SG通过以下方式推动AAM的发展:

  • 制定UTM实施指导材料;

  • 确定可以支持成员国发展所必需的UTM基础设施的要素;

  • 了解各个成员国和各地区实施UTM的进展情况,并吸取宝贵的经验教训、最佳实践和经验; 

  • 促进实施AAM的运营和监管基础;

  • 确定可以支持成员国发展必要的小型无人机系统业务的要素,并酌情提供指导。

指导文件开发工作组将其工作内容划分为五项任务,具体如下:

任务 1-1,文献检索
负责开展文献检索,以确定支持其他工作组任务工作的文件,包括制定监管框架差距分析、词汇和UTM实施指南,并提供基础和可运行UTM的可访问选择支持成员国探索、学习、规划、实施和治理的文件。
任务 1-2,规章框架差距分析
任务目标是制定差距分析文件,包括向国际民航组织秘书处提出的建议。工作重点是确定国际民航组织无人机规章范本(ICAO Model UAS Regulations)进行全面复审,提出需要改进领域,以支持各国实施自己的无人机运行法规。
此外为了确保所收集的法规材料的完整性,研究组以调查问卷(UAS Regulation Questionnaire)的形式征求任务组成员中的志愿者提供对调查问卷的答复,所获得的材料将用于上述差异分析。
任务 1-3,UTM实施指导文件
根据任务1-3的初步目标是确保UTM实施指导文件的文件结构以及该文件的制定线索于2024年1月达成一致。
在2023年12月举行的国际民航组织第六届“放飞无人机”(Drone Enable)大会之后,任务1-4小组与 ICAO的无人航空器系统咨询小组(UAS AG)进行密切协调,将《无人航空器系统交通管理(UTM)— 一个具有全球协调核心原则的共同架构》文件第四版的内容以及第5次和第6次的修订信息一起纳入指导文件。
值得关注的是,全球无人机交通管理协会(Global UTM Association - GUTMA)作为任务1-3成员之一,为小组提供了大量GUTMA在全球UTM方面的研究成果,成为了任务1-3的主要内容输入方。
任务 1-4,建立术语表

工作目标是开发一个在AAM SG工作产品中使用的术语表,支持整个AAM研究组的需求。任务1-4的工作将分阶段来完成,第一阶段制定术语目录;第二阶段,与AAM SG工作组合作,完善术语目录;第三阶段是完成术语的注释;第四阶段是形成术语表的成熟版(V.1.0)。
任务 1-5,在当前ATM环境中早期实施 eVTOL运行

任务1-5的目标是根据世界各地的现有知识和实施经验教训,制定在当前ATM环境中尽早实施电动垂直起降航空器(eVTOL)运行的指导材料草案,向各国提供实施指南,以便能够在现有航空系统内容纳电动垂直起降飞机。预计该指南将在未来几年内不断成熟。

探索工作组(EXPLORE WG)

工作范围

虽然一些AAM注意事项是已知的,但存在许多已知的未知因素,当然也存在许多未知的未知因素。探索性工作旨在扩大理解,并可能澄清选定的已知-未知,以及确定未知-未知的新考虑因素,以便在AAM环境中考虑所有这些因素。

工作目标

EXPLORE工作组将探讨以下主题,并向AAM SG提供综合信息和建议:

  • 自动和自主;

  • 新的飞行规则;

  • 数字信息和数据管理;

  • AAM支持联合国可持续发展目标的考虑因素。

  • 确定将要开展的探索工作的新领域。

除了上述各项研究领域,国际民航组织正在推进的与AAM相关的工作事项包括:

  • 垂直起降场(Vertiport)的设计;

  • AMM在全球空中交通管理中的运行概念;

  • 全球空中航行计划(GANP)有关AAM的重大修订。
按照AAM研究小组的工作计划,下一阶段的全体会议安排如下:

结语

制定和维护国际标准和建议措施(SARPs)及空中航行服务程序(PANS),是《国际民用航空公约》(《芝加哥公约》)的根本原则,也是国际民航组织使命及作用的核心方面。先进空中交通研究组 (AAM SG)正在开展的诸方面工作将为AAM,eVTOL,Vertiport和UTM等关键事项提出建议的标准和运行规范,这些标准与规范将最终提交给ICAO秘书处和ANC,待批准后纳入标准和建议措施和航行服务程序,成为各成员国未来先进空中交通的标准框架和指导文件。
ICAO所制定的标准框架和指导文件将被成员国所广泛遵守和接受,各国也会制定出相对应的行业法规和监督措施,以促进本国空中航行设施与服务职能和性能要求方面的标准化建设。这些国际和国内的法规标准和运行规范是保障航空系统安全的基础,它不仅涉及到航空器设计、制造、运营和安全等方面,还涉及到市场和对旅客的服务和保障,每一个环节将严格受到标准的约束和监管;它同时也是决定公平合理的市场准入政策的关键因素。

由此,参与和跟踪国际民航组织在AAM等相关方面的研究和标准制定过程的重要性不言而喻。对我国来说可以通过参与贡献中国方案在一定的领域里引领全球标准的制定、完善中国的相关法规、把握先进空中交通的发展方向;而对国内AAM生态系统的各利益相关方尤其是服务提供商而言,可以依照国际民航组织的标准趋势进行各自的定位,继而明确相应的核心赛道、技术壁垒和市场型态,进而适时掌握商业机会。

(完)

蓟门鸢
鹊巢移旧岁,鸢羽旋高风。